Soporte digital de malas hierbas de Plántula (parte1)

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(1)ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS Máster en Ingeniería Agronómica. SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte 1) Alumno: Fernando Ozores Herrero Tutor: Manuel Ángel García Zumel Cotutor: Fernando Manuel Alves Santos 2014 Copia para el tutor/a.

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(3) SUPERIOR TECHNICAL SCHOOL OF AGRICULTURAL ENGINEERING Master course in Agricultural Engineering. DIGITAL HERBAL OF WEEDS IN SEEDLING (Part 1) Author: Fernando Ozores Herrero Tutor: Manuel Ángel García Zumel Cotutor: Fernando Manuel Alves Santos 2014 Copia para el tutor/a.

(4) I.

(5) “La tierra no produce para los ignorantes sino malezas y abrojos” (Jovellanos, 1744-1811). II.

(6) III.

(7) A mi familia por su gran apoyo y cariño, a mis amigos por el ánimo y apoyo de siempre, y a los tutores, personal de los invernaderos e informáticos que siempre estuvieron dispuestos a prestarnos su ayuda.. IV.

(8) V.

(9) Título: HERBARIO DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (PARTE 1). Palabras-clave: Mala hierba, plántula, agricultura, TIC, interfaz.. Resumen:. En la actualidad es imprescindible el acceso rápido y eficiente a una información amplia y fiable para mejorar la toma de decisiones y los rendimientos de nuestras explotaciones en todo momento. Del mismo modo que la sociedad cambia, debe renovarse la agricultura para que pueda adaptarse a los distintos escenarios y resolver de forma óptima los diferentes problemas que se planteen en el futuro. Las nuevas tecnologías de la información y comunicación están en constante desarrollo y nos muestran un mundo lleno de nuevos recursos que debemos explorar. Por todo ello este trabajo presenta información sobre malas hierbas y el nuevo concepto de las TIC`S, así como su empleo potencial en los distintos campos relacionados con la agricultura y explotaciones agro-ganaderas en este momento. Dentro de este trabajo, también se presenta la herramienta informática “Herbario Digital de Malas Hierbas en Estado de Plántula”, de la que hay que destacar que es algo novedoso, sencillo y multimedia, características que le permiten adaptarse a un nuevo mundo basado en la información. Dicha herramienta presenta un gran potencial y es por ello que se ha elaborado un caso práctico a modo de ejemplo con la intención de mostrar sus características y tratar de comprender mejor la potencialidad de las nuevas herramientas que pueden ser empleadas gracias a su facilidad de uso tanto por técnicos, agricultores como aficionados.. VI.

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(11) Title: DIGITAL HERBAL OF WEEDS IN SEEDLING (PART 1). Keywords: Weed, seedling, agriculture, ICT, interface.. Abstract. At present, the rapid and efficient access to a wide and reliable information is essential in order to improve decision-making and yields of our exploitations at any time. Just as society changes, agriculture must be renewed so it can adapt to different scenarios and optimally solve the various problems that arise in the future. The new technologies of information and communication are constantly developing and show us a world full of new resources that we must explore. Therefore this study provides information on weeds and the new concept of TIC`S and their potential in different fields related to agriculture and agro-livestock farms. In this work, the software tool "Digital Herbal of Weed Seedling" is also presented. It is noteworthy that is novel, simple and multimedia, features that allow it to adapt to a new world based on the information. This tool has great potential and that is why we have developed a case study as an example intended to show its characteristics and try to better understand the potential of new tools that can be used thanks to its ease by technicians, farmers and amateurs.. VIII.

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(13) ÍNDICE Agradecimientos Resumen Abstract Índice Índice de Figuras Índice de Tablas Lista de abreviaturas. 1. INTRODUCCIÓN. 1. 1.1. Las tecnologías de la información y comunicación: TIC. 2. 1.1.1. Las TIC en la agricultura. 2. 1.1.2. Perspectivas de futuro. 6. 1.1.3. Las TIC y las malas hierbas. 8. 1.2. Malherbología. 10. 1.2.1. Definiciones y conceptos. 10. 1.2.2. Clasificación. 11. 1.2.3. Influencia en la producción. 13. 1.2.4. Factores determinantes de la presencia de malas hierbas. 14. 1.2.5. Métodos de control. 15. 2. OBJETIVOS. 21. 3. MATERIAL Y MÉTODOS. 22. 3.1. Ubicación y condiciones climáticas. 22. 3.2. Especies vegetales. 22. 3.3. Materiales y herramientas. 23. 3.4. Herramientas informáticas. 24. 3.5. Procedimiento de trabajo. 25. 3.6. Tratamiento de los datos. 29. 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. 31. X.

(14) 4.1. Inicio. 32. 4.2. Monocotiledóneas. 33. 4.3. Dicotiledóneas. 35. 4.4. Nombre científico. 36. 4.5. Fichas de contenidos. 37. 4.6. Discusión. 38. 5. CONCLUSIONES, FUTURAS. CONSIDERACIONES. FINALES. Y. LÍNEAS. 40. 5.1.. Futuras Ampliaciones y Mejoras. 41. 6.. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 42. 6.1.. Bibliografía citada en el texto. 42. 6.2.. Bibliografía no citada en el texto. 43. ANEJO 1: Interfaces del Herbario Digital ANEJO 2: Fichas de Contenidos. XI.

(15) ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Porcentaje de la población mundial cubierta con señal de teléfono móvil en el año 2003 y 2009 (Wireless Intelligence, 2011). 4 Figura 2. Desarrollo de las TIC´S de 2000 a 2010. (Wireless Intelligence, 2011).. 4. Figura 3. Esquema ilustrativo del concepto de umbral de tratamiento, densidad de malas hierbas para la cual los ingresos perdidos igualan al coste de tratamiento (Villalobos et al., 2002). 19 Figura 4. “Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de la Universidad de Valladolid” (http://maps.google.es). 22 Figura 5. Banco de semillas de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias conservadas en los congeladores de la facultad. 23 Figura 6. Bandeja, tiesto, etiquetas y sustrato utilizados para la siembra. 23 Figura 7. Logotipo Dropbox. 24 Figura 8. Siembra de malas hierbas. 25 Figura 9. Página web de la asignatura de Protección de Cultivos. Figura 10. Interfaz de inicio del herbario digital de malas hierbas. Figura11. Interfaz de monocotiledóneas del herbario digital de malas hierbas. Figura12. Interfaz de dicotiledóneas del herbario digital de malas hierbas. Figura 13. Interfaz de cotiledónes del herbario digital de malas hierbas. Figura 14. Interfaz de nombre científico del herbario digital de malas hierbas. Figura 15. Interfaz de fichas de contenidos del herbario digital de malas hierbas. Figura 16. Interfaz de inicio en inglés. Figura 17. Ficha contenidos en inglés. Figura 18. Ficha contenidos con foto en estado adulto.. 32 33 34 35 36 37 38 41 41 41. XII.

(16) XIII.

(17) ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1. Primera siembra invierno-primavera y datos de germinación.. 26. Tabla 2. Segunda siembra otoño-invierno y datos de germinación.. 27. Tabla 3. Tercera siembra invierno-primavera y datos de germinación.. 28. XIV.

(18) XV.

(19) LISTA DE ABREVIATURAS. TIC: Tecnologías de la información y comunicación. UDL: Universidad de Lleida. UIB: Universidad de las Islas Baleares. UPNA: Universidad Politécnica de Navarra. UVA: Universidad de Valladolid.. XVI.

(20) XVII.

(21) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 1. INTRODUCCIÓN. La malherbología es uno de los pilares básicos de la protección de los cultivos junto con la patología y entomología agrícolas. Sin embargo el peso en créditos docentes de estas materias se ha visto reducido en los últimos años a pesar del potencial impacto de esto factores en la producción. El gasto en el control de las malas hierbas se incrementa cada año en el presupuesto de los agricultores y el asesoramiento por parte de técnicos se hace cada vez más necesario. Por ello el desarrollo de herramientas que faciliten la labor de identificación y diagnostico de los problemas permitirá una toma de medidas de forma más eficiente y rápida que ha de repercutir en el resultado final reduciendo costes y aumentando la producción. El Real Decreto 1311/2012, de 14 de septiembre, por el que se establece el marco de actuación para conseguir un uso sostenible de los productos fitosanitarios remarca la importancia de la formación de profesionales en el campo de la protección de los cultivos y el asesoramiento de las personas que van a hacer uso de dichos productos bien sea a nivel de producción, distribución o aplicación de las mismos. Por otro lado la sociedad evoluciona y las nuevas tecnologías tienen cada vez un papel más preponderante desde en nuestra vida cotidiana hasta aspectos macroeconómicos. Estamos en la era de la información y así como en tiempos pretéritos el factor limitante era la propia información en nuestros días el factor determinante del desarrollo es el acceso a dicha información. La información existe y debe ser accesible de forma rápida y eficiente de ahí la importancia de las nuevas tecnologías. Además esta información debe ser fiable, por ello la importancia de la intervención de profesionales en el desarrollo de las herramientas. En nuestro caso, la asesoría de profesionales de la agricultura permite una selección de los contenidos y de las formas de acceso que facilitan el trabajo a los productores agrícolas. La agricultura también evoluciona y hoy en día se invierte en nuevas tecnologías y se busca una modernización de todos los procesos productivos que optimicen los rendimientos en una producción de calidad y económicamente competitiva. En base a lo expuesto se ha diseñado un herbario digital alojado en la web sobre malas hierbas en estado de plántula, importante desde el punto de vista agronómico, de forma que resulte más fácil acceder a la información desde cualquier punto para reconocer e identificar las malezas y conseguir una mayor eficacia y control en las mismas en los estadios iniciales de la infestación. El presente trabajo representa una parte fundamental del desarrollo de esta herramienta. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 1 de 48.

(22) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 1.1. TIC (tecnologías de la información y comunicación). Las TIC (tecnologías de la información y comunicación) según The World Bank (2011) se pueden definir como cualquier dispositivo, herramienta o aplicación que permite el intercambio o la recolección de datos a través de la interacción o la transmisión.. 1.1.1. Las TIC en la agricultura Durante las últimas décadas las TIC han ganado presencia, incluso en regiones empobrecidas. Gracias a su mayor asequibilidad, accesibilidad y adaptabilidad han permitido su uso dentro de hogares rurales cuyo sustento es la agricultura. Las TIC con mayor crecimiento en los últimos años son las que se aplican en la mejora de la capacidad y los medios de subsistencia de los pequeños agricultores y por este motivo cientos de aplicaciones específicas están emergiendo. Con el propósito de explotar las posibilidades, los países tienen dos tareas: por un lado, facultar a los agricultores de información, bienes y servicios que les permita aumentar la comunicación, su productividad e ingresos, así como proteger su seguridad alimentaria y medios de vida y por otro aprovechar eficazmente las TIC para competir en el complejo y rápidamente cambiantes mercados globales. El cumplimiento de estas tareas requiere de un trabajo conjunto entre política, innovación y medidas de fomento de la capacidad, en concierto con los beneficiarios y otros asociados para estimular la economía de la población rural y el crecimiento local de una forma asequible y sostenible. Hoy en día muchas de las cuestiones planteadas por los agricultores (incluyendo preguntas sobre optimizar procesos, incrementar los rendimientos, los mercados de acceso, y las condiciones climáticas) se puede responder más rápido, con mayor facilidad, y una mayor precisión gracias a dispositivos portátiles como los teléfonos inteligentes (smartphones), la nanotecnología, infraestructuras como las redes de telecomunicaciones móviles y las instalaciones de computación en nube (The World Bank, 2011). Es demasiado pronto para tener una idea clara o hacer un análisis riguroso de cómo las TIC influyen en el desarrollo agrícola y en qué condiciones. Aunque existen evidencias fiables de los potenciales beneficios, sigue habiendo cierto escepticismo sobre cómo llevar a cabo estas innovaciones de una forma sostenible para una población cada vez más amplia y diversa. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 2 de 48.

(23) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). Los principales impulsores y causas de la utilización de las TIC en la agricultura, sobre todo para los productores son: . El sector público, que tiene un gran interés en las TIC como un medio de proporcionar mejores servicios públicos en el campo de la agricultura (por ejemplo, registro de la propiedad, la gestión forestal…), así como para la conexión con los ciudadanos y gestión de los asuntos internos.. . El sector privado ha mejorado el acceso, la asequibilidad y adaptabilidad de las TIC para el desarrollo. A diferencia de otras estrategias de desarrollo, que a menudo tienen dificultades para sobrevivir o ser escalados debido a que el sector público no puede financiarlos, el desarrollo de estas estrategias ha contado desde el primer instante con el apoyo del sector privado y el interés público lo que ha hecho que se produzca una gran demanda.. . Grandes cantidades de información en poder de las instituciones y de algunas. personas se están haciendo visibles, accesibles al público, y. reutilizable a través del movimiento de acceso abierto lo que contribuye al desarrollo agrícola y rural de manera más amplia. . Muchos. gobiernos. y. organizaciones. como. el. Banco. Mundial,. la. Organización para la Agricultura y la Alimentación, el Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional tienen como objetivo hacer encuestas nacionales para recopilar datos y poder trabajar de forma simultánea tanto el sector público y privado y solucionar los problemas económicos y sociales relacionados con la agricultura a largo plazo (The World Bank, 2011). . La disminución de los costes, el aumento de la competencia y las ampliaciones en infraestructura han provocado que cada vez más personas en el mundo utilicen los teléfonos móviles, internet y otros dispositivos inalámbricos. Los teléfonos móviles están a la vanguardia de las TIC en la agricultura.. A finales de 2011 se esperaba que hubiera más de seis mil millones de suscripciones en todo el mundo (Gillet, 2011) y en la mayoría de los países el 90 por ciento de la población cuenta con señal de teléfono móvil, incluyendo la cobertura en las zonas rurales (véase Figura 1).. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 3 de 48.

(24) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). Figura 1. Porcentaje de la población mundial cubierta con señal de teléfono móvil en el año 2003 y 2009 (Gillet, 2011). *Traducción: not covered = sin cobertura; covered = cobertura. El alcance y la accesibilidad de Internet de banda ancha están también mejorando muy rápido. La conectividad a Internet en todo el mundo ha crecido exponencialmente desde 2000, en más del 480 por ciento (Internet World Statistics, 2011) y el precio del ancho de banda continúa disminuyendo. En 2010, el número de usuarios de Internet superó dos mil millones y más de la mitad de estos usuarios se encuentran ahora en países en desarrollo (Figura 2). Se prevé que aumente el acceso a internet de tercera y cuarta generación (3G y 4G) en los móviles y el uso de Smartphones, como Blackberry o iPhone (Android, Windows y Apple), ya que se mejora la capacidad para transportar datos y el acceso a la información por parte de los agricultores.. Figura 2. Desarrollo de las TIC´S de 2000 a 2010. (Gillet, 2011). *Traducción: mobile celular subscriptions= líneas de telefonía móvil; Internet users= usuarios de internet; Fixed telephone lines= líneas de teléfono fijas; Active mobile broadband subscriptions= número de usuarios con datos en telefonía mobil; Fixed broadband subscriptions= subscripciones de internet de banda ancha fija.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 4 de 48.

(25) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). El aumento en la capacidad de almacenamiento de datos y el acceso a ellos de forma fácil ha llevado a un mayor uso de las TIC en agricultura. Este intercambio de conocimientos y datos en la red ha mejorado la investigación y la capacidad de trabajo. La capacidad de unidades de disco duro y la velocidad de los microprocesadores han seguido aumentando por lo que es cada vez más barato almacenar datos. El almacenamiento de los datos en la nube es otro recurso que nos permite acceder a numerosos recursos compartidos, vínculos y aplicaciones. Esto permite promover una agricultura cada vez más precisa, prever y mejorar el manejo de los excedentes. Todo esto ha sido posible, gracias en parte a un diseño cada vez más intuitivo y a la capacidad de transferir información de manera visual o audible para personas con escasa educación o poco acostumbradas a la tecnología (The World Bank, 2011). El desarrollo que tiene la sociedad actual se debe en gran medida a la agricultura y a los cambios que se han producido en ella. Se debe seguir mejorando ya que la agricultura es un sector clave que jugará un papel fundamental en el futuro. Por ello debemos utilizar las técnicas más avanzadas de tecnología, información y comunicación junto con el resto de tecnologías que ya conocemos. Las TIC juegan un papel fundamental en las explotaciones agrícolas actuales, así se busca cada vez más ciertos parámetros como la caracterización de los suelos, mejorar las condiciones de cultivo para mejorar la eficiencia mientras se minimizan los impactos en el medio ambiente; acercándonos cada vez más a una agricultura de precisión que ya ha sido utilizada con éxito en muchos países desarrollados y se ha visto que tiene un gran potencial para cambiar las perspectivas de futuro tan dramáticas en este siglo. Las herramientas que se pueden utilizar hoy en día en las explotaciones son muy variadas: GPS, satélites, sensores, imágenes aéreas que pueden ayudar a evaluar la variación de los campos, drones, etc. Muchos de estos esfuerzos se han visto limitados debido a la importante inversión necesaria. Las TIC pueden responder a preguntas relativas como: . La preparación de la tierra (incluyendo la profundidad de labranza y el tipo, la gestión de residuos y la materia orgánica, y la reducción de la compactación del suelo).. . Semillas (fecha de siembra y rotación, densidad y profundidad de siembra, selección del cultivo).. . Fertilizantes (nitrógeno, fósforo, potasio, y otros nutrientes, así como aditivos de pH, la aplicación, métodos y condiciones estacionales).. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 5 de 48.

(26) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). . Cosecha (fechas, contenido de humedad y calidad de los cultivos).. . Alertas sobre plagas y enfermedades.. La información es el requisito más importante para mitigar los riesgos de forma efectiva. Los dos tipos de información más importantes para mitigar los riesgos son: . Las alertas tempranas sobre las inclemencias del clima, plagas y enfermedades, y la volatilidad de los precios del mercado.. . Información de asesoramiento para ayudar a los agricultores a decidir sobre la gestión de riesgos de producción de forma óptima y responder de forma efectiva a las alertas tempranas.. El Mercado de alimentos exige cada vez mayor seguridad y trazabilidad por lo que juegan un papel muy importante las tecnologías de información y comunicación (TIC) (The World Bank, 2011).. 1.1.2.. Perspectivas de futuro. La agricultura es un sector vital a nivel global, una parte significativa de la población mundial, el 86 por ciento de los habitantes de zonas rurales sigue dependiendo de la agricultura para el empleo y sustento (The World Bank, 2007). La demanda de alimentos es cada vez mayor y La Política Alimentaria y Agrícola Research Institute (FAPRI) estima que será necesario un aumento adicional de 6 millones de hectáreas de maíz y 4 millones de hectáreas de trigo para conseguir aumentar en un 12 por ciento la producción mundial de maíz y trigo y así satisfacer la demanda de cereales solo en el próxima década (Edgerton, 2009). La demanda de carne se está expandiendo al aumentar los ingresos creando competencia por la tierra y otros recursos debido al clima y las temperaturas cada vez más inestables lo que requerirá técnicas agronómicas de adaptación para satisfacer la demanda. A pesar del panorama los avances tecnológicos han resuelto los problemas de productividad y las cuestiones de población en el pasado y por lo tanto se puede tener algo de esperanza para el futuro. Por ejemplo, durante los últimos 40 años, la producción global anual de cereales ha crecido de 420 millones a 1 176 millones de toneladas (FAO, 2000). En el siglo XX, los rendimientos en los Estados Unidos aumentaron de 1,6 toneladas por hectárea a 9,5 toneladas por hectárea (Edgerton, 2009). Del mismo modo los grandes aumentos se produjeron en el mundo desde mediados de la década de 1980 a principios de 2000, cuando los rendimientos de los cereales se incrementaron en más de un 50 por ciento (The World Bank, 2007). FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 6 de 48.

(27) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). La productividad agrícola aumentó en todo el mundo debido a que más tierra fue cultivada y más tierra fue cultivada con mayor intensidad. La mayor parte de las ganancias se hicieron a través de la intensificación. La tierra agrícola creció sólo un 11 por ciento entre 1961 y 2007 (FAO, 2009), pero entre 1960 y 2000 las prácticas genéticas y el desarrollo agronómico contribuyeron al 78 por ciento del aumento de la producción (Lal, 2010). Sin embargo, la tierra puede ser utilizada con mayor intensidad, así como más sostenible que en años anteriores, bajo innovadoras prácticas de cultivo como la agricultura de precisión, manejo integrado de plagas, gestión agroforestal y la acuicultura (Burney et al., 2010). La intensificación sostenible de la tierra, en la que los rendimientos aumentan pero los impactos ambientales negativos se frenan, proporciona una respuesta potencial a la seguridad alimentaria y los desafíos de reducción de la pobreza. Sin embargo esto no puede ocurrir si no se obtienen y utilizan nuevas tecnologías (The World Bank, 2007). Los gobiernos se centran en la forma de aumentar la productividad de manera sostenible a través de las nuevas tecnologías que los agricultores pueden utilizar. El manejo del riego, las biotecnologías, el manejo de las plagas y su erradicación, la evaluación del suelo, la mejora de gestión de los nutrientes y de la tierra, mejor acceso al mercado, y las innovadoras instalaciones de almacenamiento son todas las estrategias para aumentar la productividad agrícola y la mejora de los pequeños agricultores, pero el desafío consiste en asegurar que los agricultores puedan obtener y utilizar estas tecnologías. Las TIC proporcionan una increíble oportunidad para aumentar los rendimientos a través de la información que facilitan. A nivel local se pueden utilizar para predecir las tendencias climáticas y así ajustar las prácticas de cultivo, para reducir los insumos y dirigirnos hacia una agricultura sostenible y que aproveche de forma eficaz los recursos del medio ambiente; y hacer frente a las amenazas de la productividad. A nivel nacional, los funcionarios públicos pueden ajustar las políticas para reflejar los datos recogidos con las TIC, predecir los suministros de alimentos y utilizar programas sociales para promover nuevas tecnologías que mejoren los rendimientos. La integración de las TIC en los programas nacionales y la creación de un entorno normativo propicio para la inversión en las TIC junto con el diseño de nuevos sistemas digitales pueden ayudar al acceso de los usuarios. El logro de las buenas prácticas agrícolas debe pasar a través de un buen uso del suelo, nutrientes, y Ordenación del Territorio. Las TIC ayudan a caracterizar las condiciones del campo, a veces a un muy buen nivel de detalle, y ayudan a los agricultores a mejorar la productividad del suelo y la tierra. Para conseguir buenos FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 7 de 48.

(28) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). rendimientos en el futuro se debe obligar a los agricultores y gobiernos a corregir los errores del pasado y poder mitigar los efectos del cambio climático y la degradación del medio ambiente. Para llevar esto a cabo es necesario un marco normativo adecuado (The World Bank, 2011).. El uso de las TIC como los sistemas de información geográfica (SIG), wireless redes de sensores, software de mediación de datos, y servicio de mensajes cortos (SMS); Junto con las tecnologías de rendimiento, como semillas mejoradas, cultivos desarrollados a través de la biotecnología, tractores, pesticidas, sistemas de fertilización y riego. Pueden alcanzar los objetivos propuestos para los años futuros (The World Bank, 2011).. 1.1.3. Las TIC y las malas hierbas Todos los métodos de control siguen siendo igual de válidos que en el pasado, sin embargo, la agricultura se enfrenta hoy en día a nuevos retos que condicionan decisivamente los sistemas de producción a utilizar y los sistemas de manejo de malas hierbas. . El cambio global tiene numerosas implicaciones para dicho manejo, unas referentes a los esfuerzos por mitigar dicho cambio (generando menos CO2) y otras referentes a los esfuerzos por adaptar los sistemas de manejo a las nuevas condiciones. En este sentido, tendremos que adaptar nuestros sistemas de control de malas hierbas a estas nuevas condiciones.. . La erosión del suelo es una gran amenaza en gran parte de la Península Ibérica.. . La nueva PAC presta una especial atención a la conservación de la biodiversidad. en. los. agroecosistemas. y. dedica. cuantiosas. ayudas. agroambientales a promover este concepto. . Los consumidores cada día tienen un gran poder y manifiestan su deseo de unos alimentos seguros, sin riesgos de contaminación con productos químicos. Este reto tiene que ser considerado muy seriamente.. Por último, no hay que olvidar que el mantener la rentabilidad de las explotaciones agrarias es un reto que condiciona todos los anteriores. Si las cuentas no salen todos los demás temas se quedan en papel mojado (Fernández, 2009). La revolución tecnológica tiene mucho por aportar para mejorar la productividad del campo, no sólo por las mejoras en los equipos, sino también por la velocidad del procesamiento de los datos y el uso que se le puede dar a esa información (Marote, 2010). FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 8 de 48.

(29) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). Uno de los campos de aplicación de la tecnología concierne a la protección de cultivos; el reparto de la dosis correcta, la necesidad de reducción de los volúmenes de aplicación (y en consecuencia de las cantidades de productos fitosanitarios), la presión medioambiental y el coste económico de las aplicaciones, hacen de estas labores una de las más interesantes y justificadas en cuanto a la incorporación de sistemas y tecnologías que traten de incrementar la eficiencia de las mismas. La aplicación puntual de plaguicidas, con el objetivo de distribuir en cada punto de la parcela únicamente la cantidad necesaria, cambia completamente la concepción actual, en la que la regulación de los equipos se realiza de forma homogénea para toda la parcela o incluso grupo de parcelas (Escolá et al., 2001). Numerosos avances son los que se están produciendo en este campo de la mano de la tecnología; muchos fabricantes de equipos de tratamientos han desarrollado sistemas más o menos sofisticados que, solos o ligados con el consiguiente sistema de posicionamiento global (GPS), permiten modificar de forma automática las condiciones de trabajo del pulverizador (Moltó, 2001). Otros utilizan los sistemas de teledetección de alta resolución, sensores y controladores de maquinaria agrícola para llevar a cabo una discriminación de malas hierbas examinando el color en la floración de las mismas y del cultivo (De Castro et al., 2009). Accediendo a Internet podemos encontrar numerosas webs que nos aportan información y nos ayudan a identificar aquella mala hierba que tenemos en nuestros cultivos pudiendo intercambiar información y dar solución a nuestros problemas. Los teléfonos móviles indispensables hoy en día con conexión a internet, pueden servirnos de gran ayuda, podemos descargarnos cientos de aplicaciones que nos ayudan a identificar la planta en cualquier lugar y momento. De esta forma conseguiremos emplear tecnologías de la información y la comunicación para transformar datos obtenidos de múltiples orígenes en decisiones localizadas y asociadas al control de malas hierbas. Los beneficios incluyen (Marote, 2010): . El margen económico en la producción de cultivos puede ser incrementado mediante una mejora en los rendimientos o una reducción de los insumos.. . El riesgo de contaminación ambiental relacionado con un incorrecto uso de agroquímicos disminuirá.. . Aplicación más precisa y dirigida a las zonas donde realmente es necesaria.. . Mejora de la trazabilidad de los productos.. . Aumento del rendimiento operacional trabajando más hectáreas por día.. Los inconvenientes son (Marote, 2010): . Encontrar personal profesional especializado.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 9 de 48.

(30) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). . Vincular e integrar profesionales del área tecnológica con profesionales del área agronómica.. . Presenta un mayor desarrollo para cultivos principales o masivos aún no existe desarrollos para cultivos de menor implicación.. La importancia del presente trabajo se centra en la preparación y elaboración de la información referente a las malas hierbas siguiendo criterios científicos y bajo la supervisión de profesionales de tal forma que la información generada útil y sobre todo fiable.. 1.2. Malherbología 1.2.1. Definiciones y conceptos Existen multitud de definiciones de malas hierbas, algunas pueden resultar confusas y difíciles de definir con precisión para un gran sector de la sociedad, ya que una misma planta puede presentar las dos posibilidades, cultivada y adventicia (Urbano, 2001). La Sociedad Americana de Malherbología (Weed Science Society of America) propone utilizar la definición de Buchholtz (1967) según la cual mala hierba es aquella planta que crece donde no es deseada. Por su parte la Sociedad Europea de Malherbología (European Weed Research Society) propuso, en 1986, utilizar la definición de mala hierba como "cualquier planta o vegetación, excluyendo hongos, que interfiere con los objetivos y los requerimientos de la gente". La Sociedad Española de Malherbología acepta principalmente la definición propuesta por Pujadas y Hernández (1988) según la cual se considera mala hierba a la "planta que crece siempre o de forma predominante en situaciones marcadamente alteradas por el hombre y que resulta no deseable por él en un lugar y momento determinado" (Universidad de Sevilla, 2007). Podemos encontrar multitud de definiciones que se basan en los rasgos más importantes que presentan las poblaciones vegetales cuando son consideradas malas hierbas. De ellas destacamos (King, 1966):  Con hábitos competitivos y agresivos: establecen fuerte competencia por los factores productivos y presentan, a su vez, un crecimiento tan exuberante y rápido que invaden a las restantes plantas de cultivo.  Con alta persistencia: independientemente de una duración más o menos prolongada según su biología, su resistencia a los métodos utilizados para su erradicación, motiva una presencia altamente persistente. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 10 de 48.

(31) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I).  Sin utilidad o indeseables: aunque algunas pueden formar parte de la flora de praderas o pastizales o ser utilizadas como plantas medicinales, cuando les aplicamos el nombre “mala hierba” es porque no se buscan estas utilidades. En el momento en el que ofrecemos algún aprovechamiento, dejarán de considerarse mala hierba.  Crecimiento espontáneo: aparecen sin ser sembradas o cultivadas directamente.  Con alta capacidad reproductora: suele producir elevada cantidad de propágulos, ya sea por simientes o por órganos de reproducción vegetativa.  Perjudicial para el hombre, animales y cosechas.. A pesar de todos los conceptos citados anteriormente debemos tener en cuenta que no todas las plantas que se encuentran en un campo de cultivo y que no coinciden con la especie cultivada deben ser automáticamente consideradas malas hierbas, y por lo tanto objeto de persecución (Universidad de Sevilla, 2007). De las 350 000 especies de plantas en el mundo, unas 8 000 especies han sido consideradas como "no deseables", pero el número de especies que tiene fama de ser malas hierbas especialmente nocivas a nivel mundial apenas supera las 200.. 1.2.2. Clasificación La clasificación puede realizarse por diferentes métodos atendiendo a diversos criterios, de los que destacan los siguientes: . Biología y forma de reproducción (Urbano, 2001): o. Malas hierbas que se reproducen solo por semilla.. o. Perennes que se reproducen por semillas, pero que pueden hacerlo también por brotación de yemas.. o. Perennes que se reproducen solamente por brotación de órganos vegetativos.. . Hábitat (Villalobos et al., 2002): o. Arvenses, o malas hierbas de los cultivos, que se caracterizan por su adaptación a suelos sometidos a alteraciones cíclicas como el laboreo.. o. Ruderales, o malas hierbas que se adaptan a ecosistemas que sufrieron una alteración permanente como es el caso de las cunetas, los taludes, etc.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 11 de 48.

(32) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). o. Parásitas, o malas hierbas que viven a expensas de la planta cultivada a cuyo ciclo se acoplan.. o. Invasoras de pastizales (generalmente perennes).. o. Arvenses forestales.. o. Acuáticas, que pueden constituir un grave problema en canales y acequias.. . Ciclo de vida (Villalobos et al., 2002): o. Anuales, o malas hierbas que completen su ciclo de vida en menos de una año. Las malas hierbas anuales a su vez pueden ser: . De invierno, por germinar en otoño o invierno y florecer en primavera. Son las propias de nuestros cereales de invierno.. . De verano, por germinar en primavera y madurar en otoño. Son las típicas de nuestros cultivos de verano en regadío.. o. Bienal, o malas hierbas que requieren dos años para completar su ciclo, dedicando el primer año al desarrollo vegetativo y floreciendo en su segunda primavera. Los cardos en general pertenecen a este grupo.. o. Perennes, o malas hierbas con un ciclo de más de dos años, generalmente gracias a que pueden reproducirse vegetativamente desde órganos (raíces, tallos, rizomas, estolones, tubérculos, bulbos) que permanecen latentes hasta que ocurren condiciones adecuadas de brotación.. . Comportamiento ante los herbicidas (Urbano, 2001): o. De hoja estrecha: incluye las principales gramíneas, ciperáceas y juncáceas. Su estructura morfológica permite que el meristemo apical quede envuelto por la vaina de las hojas, estando así protegido de la acción de los herbicidas.. o. De hoja ancha: son especies dicotiledóneas en las que las yemas y zonas meristemáticas están peor protegidas por escamas, estípulas, pelos, etc. y son más sensibles a la acción de los herbicidas.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 12 de 48.

(33) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 1.2.3. Influencia en la producción Debido a la competencia por los recursos y por la liberación de aleloquímicos, en otros factores, las malas hierbas disminuyen el rendimiento de los cultivos. Según la F.A.O. se estima que las malas hierbas son responsables de una reducción del 1015% de la producción agrícola, mientras que en los países menos desarrollados, con menos posibilidades de control, esta reducción aumenta hasta el 25-30% (Universidad de Sevilla, 2007).. Los perjuicios causados por la vegetación adventicia según Urbano (2001) pueden corresponder a: . Competencias diversas entre las plantas cultivadas y las malas hierbas.. . Relaciones entre las malas hierbas y las plagas y enfermedades.. . Dificultades para la realización de determinadas operaciones agrícolas.. . Influencias en los resultados finales de los cultivos.. Las malas hierbas pueden establecer interacciones mutuas que, en cierto sentido, suelen perjudicar a las plantas de cultivo (Urbano, 2001). La competencia por el espacio útil afecta tanto a la parte aérea como a la subterránea. Es decir, se manifestará en el desarrollo de los sistemas radiculares y aéreos de la planta cultivada y de las malas hierbas (Urbano, 2001). Esta comprobado que el desarrollo radicular de una planta disminuye cuando crece en la vecindad de otras (Baeyens, 1970). Se trata de un efecto masa en el que factores ambientales y de suelo, unidos a la biología y fisiología de las malas hierbas, han de jugar un papel decisivo (Urbano, 2001). La competencia por la luz se establece en función de los mismos factores considerados en la competencia por el espacio útil, pero, además, deberá relacionarse con la época del año y el modo de propagación de las malas hierbas. La competencia por la luz suele ser más importante en primavera y presentará especial incidencia en los cultivos sembrados en esta época. Si el cultivo es de regadío, la competencia continúa durante el verano. Las malas hierbas que se reproducen habitualmente por semillas suelen presentar menores niveles de competencia por la luz que las que se producen vegetativamente. La competencia por el agua del suelo depende del nivel de invasión de las malas hierbas y de su actividad transpiratoria. Esta competencia suele presentar especial incidencia en el cultivo de secano de las zonas más áridas. Altas densidades de siembra en las zonas en que la fertilidad y condiciones de humedad del suelo lo FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 13 de 48.

(34) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). permitan, pueden desplazar el nivel de competencia a favor del cultivo. La competencia por los elementos nutritivos es, quizás, el factor que más influencia ejerce en el éxito final del cultivo. Las malas hierbas extraen cantidades importantes de nutrientes lo cual supone una reducción de la disponibilidad para el cultivo (Villalobos et al., 2002). Las malas hierbas pueden ser hospedantes y transmisores de organismos vivos que afectará a las relaciones fitopatológicas, agravando, con frecuencia, la acción de plagas y enfermedades. Las relaciones más destacadas son las que afectan a insectos, nematodos, hongos y virus (Urbano, 2001).. Si los cultivos presentan fuertes invasiones de malas hierbas pueden aparecer en las distintas operaciones agrícolas, en especial en la recolección (Urbano, 2001). La presencia de órganos verdes (tallos rastreros, trepadores, hojas, zarcillos, etc.) u hojas pegajosas (lapa) pueden dificultar el trabajo de las máquinas cosechadoras. Por otro lado la presencia de semillas puede obligar a realizar un proceso de limpieza más intenso. En ocasiones estas semillas son tan pequeñas o, incluso, tan perjudiciales (cuscuta) que habrá que recurrir a métodos de limpieza especiales. Como consecuencia de las competencias e interacciones entre malas hierbas y plantas de cultivo, pueden producirse descensos de rendimientos muy significativos. No es menos importante la influencia que las malas hierbas pueden producir en la calidad de la cosecha obtenida. Las semillas y órganos vegetativos de malas hierbas pueden ir mezclados con los granos producidos por el cultivo y disminuir su valor comercial. En la producción de semillas se exige que la partida correspondiente a semillas de malas hierbas no alcance determinados porcentajes. En algunos casos, se exige la ausencia total de semillas de especies muy peligrosas (Urbano, 2001).. 1.2.4. Factores determinantes de la presencia de malas hierbas Por la acción del hombre se crean diferentes agrosistemas que realizan una presión selectiva sobre las malas hierbas debido a cada una de sus variables (tipo y momento de cada labor, profundidad a la que se remueve el suelo, fecha de siembra, tipo de herbicida y momento de aplicación, etc.) así se seleccionan genotipos aptos de malas hierbas para perdurar en el sistema. En algunos casos además de fuerza selectiva, el sistema provee, con el cultivo mismo, información genética que puede contribuir a la evolución de la maleza. Gracias a esta fuerza selectiva que impone la naturaleza los FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 14 de 48.

(35) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). caracteres seleccionados con más frecuencia son (Villalobos et al., 2002): . Selección de formas de la mala hierba muy similares a las del cultivo en cuanto a altura, tamaño de la semilla, época de maduración, etc., que aseguren la cosecha conjunta y dificulten luego la separación por los medios mecánicos habituales.. . Mecanismos de dormición y germinación de las semillas ajustados al sistema.. . Los herbicidas empleados también constituyen una presión selectiva, no sólo de las malas hierbas sino también de otros organismos del sistema (insectos, microorganismos, etc.).. Por otro lado, las malas hierbas suelen mostrar una gran capacidad de aclimatación y adaptación. Para ello cuentan a menudo con características genéticas típicas de las plantas con aptitud colonizadora (Villalobos et al., 2002): . Ciclo anual, aunque algunas son perennes.. . Reducido número de cromosomas, aunque puede haber especies poliploides.. . Autopolinización: la homocigosis permite fijar rápidamente los caracteres seleccionados en un ambiente específico. La reproducción vegetativa también permite fijar rápidamente los caracteres.. Así mismo el tráfico de productos, semillas, embalajes, etc. ha contribuido a la homogeneización de las malas hierbas en todo el mundo (Villalobos et al., 2002).. 1.2.5. Métodos de control. El control de malas hierbas puede realizarse por diferentes métodos.. Control preventivo Evitan la introducción, establecimiento y desarrollo de especies de malas hierbas en áreas no infestadas aplicando las siguientes medidas (De Prado, 2012): . Uso de semilla certificada.. . Eliminación de malas hierbas en canales de riego y caminos.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 15 de 48.

(36) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). . Limpieza de aperos y maquinaria agrícola usada en áreas infestadas.. . Evitar el acceso del ganado de zonas con alta infestación de malas hierbas a zonas libres.. . Restricción de material vegetal entre provincias y países por medio de la cuarentena.. Control cultural El control cultural se basa en la utilización de prácticas agrícolas rutinarias que hacen al agroecosistema menos favorable para el crecimiento de malas hierbas (De Prado, 2012): . Rotación de cultivos: consiste en alternar diferentes cultivos en la misma área año tras año. Ciertas especies de malas hierbas están asociadas con cultivos específicos. Son muchos los beneficios de esta práctica ya que, incrementa el rendimiento en la mayoría de los cultivos, reduce la presión de inóculo de agentes causales (enfermedades), existe una mayor fijación de nitrógeno atmosférico (si se rota con cultivos de leguminosas) y el empobrecimiento de la fertilidad del suelo es menor.. . Cubiertas vegetales: crecen dos cultivos simultáneamente, aunque uno de ellos es más importante desde el punto de vista económico. Con esto se minimiza la presencia de suelo descubierto, reduciendo la germinación, emergencia y desarrollo de malas hierbas.. . Recolección o corte: aunque no es considerado como un método de control en sí, la recolección puede promover cierto nivel de supresión de malas hierbas. Así, por ejemplo, es común recolectar alfalfa varias veces durante el periodo de crecimiento. El ritmo de las operaciones de recolección puede afectar a la disponibilidad de agua así como cambiar ciertas condiciones necesarias para la germinación de la mala hierba.. Control físico Existen diversas técnicas mecánicas para la eliminación de malas hierbas. Aquí se engloban todos los métodos que desarraigan, entierran, cortan, cubren, o queman la vegetación. Consisten, entre otras, en labrar, la retirada manual, quemar, segar, inundar, etc. (De Prado, 2012). FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 16 de 48.

(37) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). Control biológico Utiliza enemigos naturales para eliminar especies de malas hierbas, entre los que se pueden destacar (De Prado, 2012): . Pastoreo: Es el método más tradicional y comúnmente usado para el control biológico de malas hierbas. Se pueden usar gran variedad de animales siempre y cuando las plantas les sirvan de alimento: rumiantes, granívoros, insectos, roedores, etc.. . Micoherbicidas: El uso de patógenos en plantas ha sido ampliamente usado para el control de malas hierbas. Dentro de las ventajas de usar microorganismos están, que estos organismos se obtienen en medios artificiales de una forma barata y fácil. Además estos patógenos pueden ser aplicados en el campo de la misma forma que se aplican los herbicidas. Si el organismo es un hongo, se le da el nombre de micoherbicida. El mayor inconveniente es su especificidad y su sensibilidad al ambiente.. . Alelopatía: Es cualquier efecto dañino producido, de forma directa o indirecta, por una planta sobre otra a través de la producción y liberación de sustancias al medio, impidiendo la germinación, emergencia o desarrollo de una mala hierba.. Control químico Supone el uso de productos químicos (herbicidas) que aplicados en época y dosis adecuadas, inhiben el desarrollo o matan a las plantas indeseables (De Prado, 2012): . Oportunidad en el control de la mala hierba, al eliminar antes de la emergencia o bien en las primeras etapas de desarrollo.. . Amplio espectro de acción, pudiendo controlar varias especies con una sola aplicación.. . Control de malas hierbas perennes con reproducción asexual (bulbos, rizomas, etc.). . Control residual de malas hierbas al aplicar un herbicida de gran persistencia en el suelo.. . El uso de herbicidas ha sido la principal herramienta para el control de malas hierbas en sistemas agrícolas de los últimos años.. No se debe hacer un uso inadecuado de los herbicidas ya que presentan numerosos riesgos. Para evitar dichos problemas es necesario tomar una serie de FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 17 de 48.

(38) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). medidas en las que destacan elegir el producto adecuado, hacer una buena aplicación, respetando las dosis recomendadas por el fabricante, etc. y conocer la situación que tenemos en nuestra parcela: malas hierbas, cultivo, clima, suelo etc. (Peralta et al., 2011).. Las sustancias químicas a utilizar pueden presentar dos procedimientos básicos de actuación (Urbano, 2001): . Por contacto: destruyendo por su acción cáustica o tóxica las células, tejidos u órganos vegetales que alcanzan.. . Por absorción y traslocación interna: induciendo en la planta que los absorbe trastornos fisiológicos que motivan su destrucción. La absorción puede realizarse por vía foliar con traslocación posterior a través de los vasos liberianos (floema), por vía radicular y distribución con la savia bruta (xilema) o por ambos sistemas a la vez.. La acción herbicida se considera (Urbano, 2001): . Total: cuando se destruyen indiscriminadamente todos los vegetales (cultivo y malas hierbas) afectados por el producto aplicado.. . Selectiva: si solamente se destruyen las malas hierbas porque las sustancias herbicidas, aun en el caso de que pudieran alcanzar el cultivo, no ejercen efectos destructores sobre él.. La selectividad de la acción herbicida puede deberse a las siguientes razones (Urbano, 2001): . De posición: diferente profundidad de los propágulos de las malas hierbas frente a la de las semillas o sistemas radiculares del cultivo.. . De absorción: variable en función de la forma y disposición de las hojas, naturaleza y espesor de las cutículas y epidermis foliares, número y tamaño de los estomas, localización de las zonas meristemáticas, etc.. . Fisiológica:. las. distintas. especies. vegetales. presentan. diferentes. mecanismos de sensibilidad y tolerancia ante la acción de las sustancias herbicidas.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 18 de 48.

(39) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). Por su grado de peligrosidad para las personas (Peralta et al., 2011): . Toxicidad: se basan en su toxicidad aguda y valores de DL50 para vía oral y dérmica y CL50 para vía respiratoria; se clasifican en: de baja peligrosidad, nocivos, tóxicos y muy tóxicos.. . Otros efectos: corrosivos, irritantes, fácilmente inflamables, explosivos.. Los diferentes métodos de control requieren diferentes condiciones de ejecución y cuya eficacia es variable. Para ello es necesario (De Prado, 2012): . Incrementar el conocimiento del impacto económico y ecológico de las malas hierbas en diferentes cultivos (De Prado, 2012).. La decisión de. combatir o no una mala hierba debe basarse en que cause o no un daño económico en el cultivo. El nivel económico de infestación por encima del cual es recomendable el tratamiento, o dicho en otros términos es la densidad de malas hierbas para la que el coste del tratamiento es igual al valor de la pérdida de rendimiento (Villalobos et al., 2002) (Figura 1).. Figura 3. Esquema ilustrativo del concepto de umbral de tratamiento, densidad de malas hierbas para la cual los ingresos perdidos igualan al coste de tratamiento (Villalobos et al., 2002).. . Mejorar el conocimiento de la biología, ecología y genética de las malas hierbas para optimizar su manejo.. . Optimizar el uso en el campo de agentes biológicos y de productos naturales.. . Estudiar poblaciones de malas hierbas resistentes a herbicidas para. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 19 de 48.

(40) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). mejorar su control. . Desarrollar nuevas tecnologías para la aplicación de herbicidas con el fin de mejorar su actuación y minimizar su efecto en el medio ambiente.. . Desarrollar mejores métodos para detectar residuos de herbicidas en agua, suelo y vegetación.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 20 de 48.

(41) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 2. OBJETIVOS. Con el presente documento los objetivos que se van a perseguir son los siguientes objetivos:  Recopilar. información. sobre. malas. hierbas. monocotiledóneas. y. dicotiledóneas, procesarla y generar una ficha informativa para cada especie vegetal.  Obtener documentación fotográfica de malas hierbas, identificarlas y seleccionar las imágenes más representativas para incluirlas en las fichas con su correspondiente información.  Simular y dar los pasos para la creación de una página web de malas hierbas en estado de plántula para que sea una herramienta útil y sencilla, de fácil uso y diseño atractivo.  Crear una simulación y fijar las bases para la creación de una página web de malas hierbas en estado de plántula que permita un acceso sencillo y eficiente así como un diseño atractivo.  Establecer un interfaz que facilite la información y despejar dudas para mejorar la toma de decisiones tanto a profesionales del sector agrícola como aficionados.  Proponer posibles ampliaciones en el número de especies o mejoras como el desarrollo en varios idiomas.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 21 de 48.

(42) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 3. MATERIAL Y MÉTODOS 3.1.. Ubicación y condiciones climáticas. El trabajo técnico ha sido realizado en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias (ETSIIAA) de Palencia de la Universidad de Valladolid, situada en Palencia (ciudad española de la Comunidad Autónoma de Castilla y León). Ver figura 4.. Figura 4. Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias (ETSIIAA) de Palencia de la Universidad de Valladolid.. Palencia se encuentra en el norte de la Península Ibérica, en la meseta norte, en la llanura de Tierra de Campos, a orillas del río Carrión; a una altitud de 749 metros sobre el nivel del mar y cuyas coordenadas son: 42º00'23” de latitud Norte y 4º31'45” de longitud Oeste. Su carácter interior, apartada de buena parte de la influencia marítima, determina que el clima sea mediterráneo continentalizado, con algún rasgo oceánico debido a su relativa proximidad al mar Cantábrico y a que en la parte occidental de Castilla y León (lugar del cual proceden las nubes del atlántico) no existen montañas que frenen los frentes nubosos.. 3.2. Especies vegetales Las especies vegetales empleadas provienen del Banco de semillas de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia de la Universidad de Valladolid. Las semillas utilizadas para la siembra de las distintas malas hierbas fueron las recogidas a lo largo de los años por los responsables de las asignaturas de protección de cultivos y malherbología del Departamento de Producción Vegetal y Recursos Forestales. Estas semillas se encontraban identificadas y separas por especies en FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 22 de 48.

(43) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). diferentes frascos con su nombre y conservadas en congeladores (-20ºC) o ultracongelador (-40ºC) (Figura 5).. Figura 5. Banco de semillas de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias conservadas en los congeladores de la facultad.. 3.3. Materiales y herramientas. . Bandeja, tiestos, etiquetas y sustrato (Figura 6): todo ello disponible en el invernadero de la escuela y facilitado por el personal laboral. Las bandejas constaban de 28 alveolos cada una, con una distribución de 4 filas por 7 columnas; en cada alveolo se disponían los tiestos de 6,5 centímetros de diámetro, que eran rellenados con sustrato y tierra. Las etiquetas utilizadas eran de plástico duro de color amarillo, rosa o azul claro dónde escribíamos los nombres de las distintas especies.. Figura 6. Bandeja, tiesto, etiquetas y sustrato utilizados para la siembra.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 23 de 48.

(44) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). . Riego: se realizaron riegos siempre que fue necesario por la escasez de lluvias para que germinaran el mayor número de plantas posibles.. . Cámara de fotos: la cámara de fotos utilizada para las instantáneas fue una cámara digital réflex modelo Nikon D3100.. 3.4. Herramientas informáticas. . Corel DRAW X6: es una aplicación informática de diseño gráfico vectorial, utilizada para la creación de las fichas de contenidos y los interfaces previos que nos llevarán hasta dicha información. A su vez se utilizó para la creación de un logo copyright que se puso en todas las fotos seleccionadas que se utilizaron en las fichas. Las fotos seleccionadas fueron recortadas dándolas el enfoque adecuado con este mismo programa.. . Dropbox: es un servicio de alojamiento de archivos multiplataforma en la nube, operado por la compañía Dropbox (Figura 7). El servicio permite a los usuarios almacenar y sincronizar archivos en línea y entre ordenadores, para así compartir archivos y carpetas con otros. Debido a que el trabajo técnico es una simulación de un herbario digital, se ha utilizado dicho servidor para alojar toda la información; desde el documento escrito a todas las fotos, fichas e información recopilada.. Figura 7. Logotipo Dropbox.. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 24 de 48.

(45) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). 3.5.. Procedimiento de trabajo. El material vegetal que fue objeto de trabajo, estuvo constituido por 221 especies diferentes de malas hierbas; que fueron sembradas en tres épocas diferentes en función de su estacionalidad a lo largo de año y medio. En cada época fueron sembradas aquellas malas hierbas que en condiciones normales deberían aparecer de forma espontánea en los campos ajustándonos lo más posible a sus condiciones naturales de germinación. Esta se llevó a cabo en bandejas de 28 alveolos (4 filas por 7 columnas); cada alveolo portaba un tiesto que llenamos con tierra y sustrato y al que se le hacía un pequeño hoyo en el centro con el dedo para depositar la semilla. La siembra se hizo de forma repetida, cuatro veces por planta. Quedando un total de siete especies diferentes de malas hierbas por bandeja. Cada tiesto portaba la correspondiente semilla y etiqueta identificativa con su nombre científico (Figura 8).. Figura 8. Siembra de malas hierbas. La primera siembra se realizó entre el 18 y el 21 de Marzo de 2013, sembrando aquellas especies que presentan una germinación en invierno-primavera (Tabla 1). En este momento sembramos 110 especies, algunas se sembraron repetidas debido a que presentan distinta procedencia; de las que germinaron 50. Las especies sembradas son las siguientes:. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 25 de 48.

(46) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I) Tabla 1. Primera siembra invierno-primavera y datos de germinación.. ESPECIE. GERM. Abutilon theophrastii Agrostemma githago. X. Alium spp. Amaranthus blitoides Amaranthus hybridus Amaranthus. ESPECIE. GER. ESPECIE. GER. Dactylis glomerata. Polesagina apetala. Datura stramonium. Polygonum lapathifolium. Daucus carota. X X. Polygonum aviculare. X X X. Euphorbia helioscopia Galinsoga parviflora. X. Polygonum persicaria. X. X. Galium tricornutum. X. Portulaca oleracea. X X X. Echium vulgare. X. Polygonum hydropiper Polygonum lapathifolium. retroflexus Anagallis arvensis Androsace maxima. Glycine max. Reseda luteola. Anradera cordifolia. Hedypnois polymorpha. Reseda phyteuma. Heliotropium europeum. Rhinantus alectorophus. Anethum graveolens Araujia sericifera Arrhenaterum. X X X. Hirschefeldia incana. X. Scorzonera laciniata. Imperata cylindrica. Senecio jacobaea. Juncus spp.. Silene conica. X. bulbosum Atriplex patula Biscutella auriculata. X X. Lactuca serriola. Borago officinalis. Lepidium draba. Brassica napus. Lepidium sativum. Bryonia dioica Calendula arvensis. X X. Capsella bursa-. Linum usitatissimum. X X. Silene vulgaris Sinapis arvensis. X. Solanum dulcamara. X. Solanun physalifolium. Lotus corniculatus Lupinus albus. X X X X X. Silene inflata. Solanum nigrum. pastoris Carduus crispus. Lupinus arvensis. Centaurea aspera. Lychnis flos-cuculi. Centaurea cyanus. Mantilsaca salmantica. Chenopodium album Chenopodium murale. X X. Chondrilla juncea. Medicago arabica Medicago lupulina Melilotus albus. Cichorium intybus. Melilotus indica. Cincentiva artemia. Nigella arevensis. Convolvulus arvensis. X. Onobrychis sativa. Crepis taraxacifolia. Ononis spinosa. Crepis vesicaria. Ornithopus compressus. Cynodon dactylon. Oxalis pes-caprae. Cynoglossum. Panicum capillare. X. Sorghum halepense. X. Torilis leptophylla Tragopodon porrifolius. X X X X. Tribulus terrestris. X. Trifolium angustifolium Trigonella foenum-graceum Verbena officinalis Verbascum spp.. X. Vicia cracca Vicia lutea. X X X. Vicia monanthos. X X X. Vicia villosa Xanthium spinosum. officinale Cynosorus echinatus. X. Cyperus rotundus. Picris echioides. Xanthium strumarium. Picris hieracioides. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 26 de 48.

(47) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). La segunda siembra se realizó entre el 14 y el 23 de Octubre de 2013, sembrando aquellas especies que presentan una germinación en otoño – invierno (Tabla 2). En este caso sembramos 98 especies, y como en el caso anterior algunas especies se sembraron. repetidas por su distinta procedencia; de las que germinaron 52. Las. especies sembradas son las siguientes: Tabla 2. segunda siembra otoño- invierno y datos de germinación.. ESPECIE Achillea millefolium. GERM. Agrostemma githago. X. Anacyclus clavatus Anchusa azurea Anchusa undulata. X X. Androsace maxima. Anthemis mixta Anthemis nobilis Arrhenaterum bulbosum Arrhenaterum elatius Astragalus spp. Avena fatua Avena sterilis Bellis perennis Bromus spp.. X X X. ESPECIE Cnicus benedictus Crepis capillaris. GER. ESPECIE Papaver pinnatifidum Papaver rhoeas. Diplotaxis erucoides Echinochloa crus-galli. X. Petrorhagia prolifera Plantago coronopus. Epilobium hirsitum Erodium ciconium. X. Plantago lanceolata Platycapnos spicata. X. Erodium cicutarium Erophila verna Eruca versicaria. X. Poa annua Polygonum hydropiper Rumex acetosa. X. X X. X X X. Rumex acetosella Rumex crispus Rumex obtusifolium Rumex pulcher Sanguisorba minor Sedum spp.. X X X X. Senecio gallicus Senecio jacobaea Setaria viridis Silene inflata Silene vulgaris Sinapis arvensis. X X X X X X. Euphorbia helioscopia. Filago pyramidata Fumaria officinalis Fumaria vaillantii Galium aparine Galium tricornutum. Calendula arvensis. Geranium malacoides Geranium molle Holosteum umbellatum Hordeum distichon Hordeum murinum. Capsella bursa-. Lactuca serriola. Bromus hordeaceus Bromus inermis Bromus maximus Bromus mollis. X X X. GER. X X. X. pastoris. Cardamine hirsuta Carduus crispus. Carthamus lanatus. X X. Lamium amplexicaule Linum usitatissium. X X X. Lychnis flos-cuculi. Centaurea aspera. Centaurea calcitrapa Centaurea cyanus Cerastium glomeratum Cichorium intybus Cincentiva artemia. Cirsium arvense. Lolium multiflorum Lolium perenne Malva sylvestris Matricaria chamomilla Muscari comosum. X X X X X X. Oxalis pes-caprae. X. Papaver hybridum. X. Sisymbrium irio Sonchus asper. X X X. Sonchus oleraceus Stellaria media Taraxacum officinale Tragopogon porrifolius Urtica urens Vaccaria pyramidata Veronica hederifolia. X X X. Veronica persica. X. FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 27 de 48.

(48) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). La última siembra se realizó el 20 de Febrero de 2014 que corresponde a una repetición de las plantas con germinación en invierno-primavera (Tabla 3). En este caso se decidió sembrar más temprano para que las semillas se adaptasen mejor al terreno. En este momento sembramos 76 especies diferentes, que no fueron exactamente las mismas semillas empleadas la primera vez; de las que germinaron 37. Las especies sembradas son las siguientes: Tabla 3. Tercera siembra invierno-primavera y datos de germinación.. ESPECIE. GERM. Abutilon theophrastii. X. ESPECIE Cnicus benedictus. Agrostemma githago. Convolvulus arvensis. Alium spp.. Crepis capillaris. Amaranthus blitoides Amaranthus hybridus Amaranthus. X X X. Crepis taraxacifolia Crepis vesicaria Cynodon dactylon. GER. ESPECIE Lithospermum arvense Lotus corniculatus. X. Lupinus albus Lupinus angustifolius. GER. X X X X. X X. Muscari comosum Oxalis pes-caprae. X. X. Pallenis spinosa Petrorhagia prolifera Plantago spp. Plantago lanceolata. X. retroflexus. Anchusa azurea Anchusa undulata Anthemis nobilis Arrhenaterum bulbosum Arrhenaterum elatius Astragalus spp. Atriplex patula Avena fatua Beta vulgaris Brassica napus Bryonia dioica Carthamus lanatus Carthamus tinctorius Centaurea calcitrapa Chenopodium album Chenopodium murale Cichorium intybus Cirsium arvense. X X X X X X X X X X. Cynosorus echinatus Datura stramonium Filago pyramidata Galium tricornutum Glycine max Hirschefeldia incana Hordeum distichon Hordeum haxastichon Hordeum murinum Hypericum perforatum Imperata cylindrica Juncus spp. Lactuca dubia Lactuca serriola Lepidium draba Lepidium sativum Linaria spartea Linum usitatissium. X X X X X. X X. X. Polygonum lapathifolium Polygonum aviculare Polygonum lapathifolium Portulaca oleracea Rumex crispus Rumex obtusifolium Sisymbrium irio Sonchus asper Sonchus lanatus Sonchus oleraceus Taraxacum officinale Tragopogon spp. Vicia sativa. X. X. X X X. Todas las siembras se realizaron en el invernadero de la escuela y una vez sembradas, se sacaron las bandejas al exterior y fueron regadas siempre que fue necesario. A continuación después de cada siembra cuando las malas hierbas empezaban a emerger y se encontraban en estado de plántula, se realizó el reportaje fotográfico con la cámara digital para captar el desarrollo y el avance y obtener la mejor instantánea. La obtención de la foto adecuada supuso una gran dificultad por el pequeño tamaño FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 28 de 48.

(49) SOPORTE DIGITAL DE MALAS HIERBAS EN ESTADO DE PLÁNTULA (Parte I). de los cotiledones, a medida que enfocábamos para sacar las partes que nos interesaban, la imagen se difuminaba, por lo que tuvimos que sacar un número elevado de instantáneas hasta obtener lo que se estaba buscando. Las fotos se realizaron todas las semanas a todas las plantas sembradas durante los tres meses siguientes a la siembra. Una vez recopiladas las fotos, estas fueron ordenadas por especies y de cada especie fue seleccionada una en función de las características que interesaban. Se obtuvieron un total de 2 795 fotos en la primera siembra de las cuales finalmente fueron seleccionadas 50. En la segunda siembra se obtuvieron un total de 2 490 de las cuales 52 fueron seleccionadas y en la tercera siembra se obtuvieron un total de 1 931 de las cuales 37 fueron seleccionadas. Todas las fotos seleccionadas fueron marcadas con un copyright para preservar los derechos de autor. Con las fotos definitivas seleccionadas empezamos a construir las fichas que formarán parte de las especies que componen el herbario digital. Estás fichas se diseñaron con el programa Corel Draw X6 con un diseño innovador de color verde y de fácil comprensión para cualquier usuario. Se obtuvieron un total de 53 fichas (ver Anejo 2). Para llegar a la información que contienen las fichas, se diseñaron los diferentes interfaces que hay que seguir en la simulación de nuestro herbario digital. Esto fue diseñado con Corel Draw X6 al igual que las fichas de información. Se diseñaron un total de 24 interfaces (ver Anejo 1).. 3.6.. Tratamiento de los datos. El material recopilado y la información se puede expresar de diferentes formas. En este trabajo desde el principio se buscó que la información y el lenguaje fuesen claros, comprensibles e intuitivos, cuyo manejo de la aplicación no pusiera problemas tanto para técnicos, agricultores o aficionados. La clasificación de las malas hierbas se hizo en dos grupos, monocotiledoneas y dicotiledóneas situando una foto identificativa al lado de los nombres; sabiendo que esto no es una clasificación botánica, siempre tuvimos en nuestra mira el uso de esta aplicación y a quién iba dirigida mayoritariamente; por lo que con esta primera clasificación conseguimos que el agricultor discriminara directamente entre plantas de hoja ancha y hoja estrecha siendo mucho más fácil e intuitivo averiguar aquellas especies que presentan sus parcelas. La otra búsqueda es mucho más rápida y para gente que ya ha identificado y sabe la planta que está buscando. Así podemos encontrarlas por nombre científico. La información de las fichas se buscó que fuera concisa y poco técnica dando FERNANDO OZORES HERRERO UNIVERSIDAD DE VALLADOLID, CAMPUS DE PALENCIA; Máster en Ingeniería Agronómica. Página 29 de 48.